自动控制原理考试题

1、自动控制原理 1一、单项选择题（每小题 1 分，共 20 分）1.系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究，称为（c ）A. 系统综合B.系统辨识C.系统分析D.系统设计2.惯性环节和积分环节的频率特性在（d）上相等。A. 幅频特性的斜率B.最小幅值C.相位变化率D.穿越频率3.通过测量输出量，产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为（d ）A. 比较元件B. 给定元件C.反馈元件D. 放大元件4.从 0 变化到 +时，延迟环节频率特性极坐标图为（a ）A. 圆B. 半圆C.椭圆D.双曲线5. 当忽略电动机的电枢电感后，以电动机的转速为输出变量，电枢电压为输入变量时，电动机可看作一

2、个（ d ）A. 比例环节B. 微分环节C.积分环节D. 惯性环节6.若系统的开环传10，则它的开环增益为（c ）递函数为s(5s2)A.1B.2C.5D.107.二阶系统的传递函数 G( s)5），则该系统是（ bs22s 5A. 临界阻尼系统B.欠阻尼系统C.过阻尼系统D.零阻尼系统8. 若保持二阶系统的不变，提高 n，则可以（ b ）A. 提高上升时间和峰值时间B.减少上升时间和峰值时间C.提高上升时间和调整时间D.减少上升时间和超调量9. 一阶微分环节 G (s)1Ts ，当频率1时，则相频特性G ( j) 为（ a ）TA.45 B.- 45C.90 D.- 9010.最小相位系统的

3、开环增益越大，其（d ）A. 振荡次数越多B.稳定裕量越大C.相位变化越小D.稳态误差越小11.设系统的特征方程为D ss48 s317 s216s 50 ，则此系统（ ）A. 稳定B.临界稳定C.不稳定k12.某单位反馈系统的开环传递函数为：G ss(s1)( s5)临界稳定。D.稳定性不确定。，当 k=（）时，闭环系统A.10B.20C.30D.4013.设系统的特征方程为D s3s4 10s3 5s2s 20，则此系统中包含正实部特征的个数有（）A.0B.1C.2D.3514.单位反馈系统开环传递函数为G s ，当输入为单位阶跃时，则其位置误 s2 6s s差为（）1A.2B.0.2C.

4、0.5D.0.0515.若已知某串联校正装置的传递函数为Gc (s)s1，则它是一种（）10s1A. 反馈校正B.相位超前校正C.相位滞后 超前校正D.相位滞后校正16.稳态误差ess 与误差信号E(s)的函数关系为（）A. esslim E(s)B. esslim sE(s)s 0s 0C. esslim E(s)D. esslim sE(s)ss17.在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是（）A. 减小增益B.超前校正C.滞后校正D.滞后 -超前18.相位超前校正装置的奈氏曲线为（）A. 圆B.上半圆C.下半圆D.45弧线19.开环传递函数为K, 则实轴上的根轨迹

5、为（）G(s)H(s)=s3 ( s 3)A.( - 3， )B.(0， )C.(- ， - 3)D.( - 3， 0)20.在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是用作（）反馈的传感器。A. 电压B.电流C.位移D.速度二、填空题（每小题1 分，共 10 分）21.闭环控制系统又称为系统。22.一线性系统，当输入是单位脉冲函数时，其输出象函数与相同。23.一阶系统当输入为单位斜坡函数时，其响应的稳态误差恒为。24.控制系统线性化过程中，线性化的精度和系统变量的有关。25.对于最小相位系统一般只要知道系统的就可以判断其稳定性。26.一般讲系统的位置误差指输入是所引起的输出位置上的误差。27.超前校

6、正是由于正相移的作用，使截止频率附近的明显上升，从而具有较大的稳定裕度。28.二阶系统当共轭复数极点位于线上时，对应的阻尼比为0.707。29.PID 调节中的“ P”指的是控制器。30.若要求系统的快速性好，则闭环极点应距虚轴越_越好。三、名词解释（每小题3 分，共 15 分）31.稳定性32.理想微分环节33.调整时间34.正穿越35.根轨迹四、简答题（每小题5 分，共 25 分）36.为什么说物理性质不同的系统，其传递函数可能相同? 举例说明。37.一阶惯性系统当输入为单位阶跃函数时，如何用实验方法确定时间常数 T ？其调整时间 ts 和时间常数 T 有何关系，为什么？38.什么是主导极

7、点？主导极点起什么作用，请举例说明。39.什么是偏差信号？什么是误差信号？它们之间有什么关系?240.根轨迹的分支数如何判断？举例说明。五、计算题（第41、 42 题每小题5 分，第 43、 44 题每小题10 分，共 30 分）41.求图示方块图的传递函数，以X(s)为输入， X( s)为输出。i0+G4+Xi(s)+0+X (s)-G1-G2G3H 2H342.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形H式1表示。x0k1k2fiMD43.欲使图所示系统的单位阶跃响应的最大超调量为20%，峰值时间为2 秒，试确定 K 和K 1 值。Xi(s) +1X0(s)Ks 21+K 1s44.系统开环频

8、率特性由实验求得，并已用渐近线表示出。试求该系统的开环传递函数。(设系统是最小相位系统 )。自动控制原理 2一、单项选择题（每小题 1 分，共 20 分）1.系统已给出，确定输入，使输出尽可能符合给定的最佳要求，称为（）A. 最优控制B.系统辨识C.系统分析D.最优设计2.与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对（）进行直接或间接地测量，通过反馈环节去影响控制信号。3A. 输出量B.输入量C.扰动量D.设定量3.在系统对输入信号的时域响应中，其调整时间的长短是与（）指标密切相关。A. 允许的峰值时间B.允许的超调量C.允许的上升时间D.允许的稳态误差4.主要用于产生输入信号的元件称为（）A.

9、比较元件B. 给定元件C.反馈元件D. 放大元件5.某典型环节的传递函数是 G s1，则该环节是（）5 s1A. 比例环节B. 积分环节C.惯性环节D. 微分环节6.已知系统的微分方程为 3 x0 t6 x0 t2 x0t2 xi t，则系统的传递函数是（）A.2B.126s226s23s3sC.2D.126 s326s32s2s7.引出点前移越过一个方块图单元时，应在引出线支路上（）A. 并联越过的方块图单元B. 并联越过的方块图单元的倒数C.串联越过的方块图单元D. 串联越过的方块图单元的倒数8.7，其阶跃响应曲线在t=0 处的切线斜率为（）设一阶系统的传递 G ( s)s2A.7B.2C

10、. 7D. 1229.时域分析的性能指标，哪个指标是反映相对稳定性的（）A. 上升时间B. 峰值时间C.调整时间D. 最大超调量10.二阶振荡环节乃奎斯特图中与虚轴交点的频率为（）A. 谐振频率B .截止频率C.最大相位频率D.固有频率11.设系统的特征方程为 D s s42s3s22s1 0，则此系统中包含正实部特征的个数为（ ）A.0B.1C.2D.312. 一般为使系统有较好的稳定性 , 希望相位裕量 为（ ）A.0 15B.15 30C.30 60D.60 9013.设一阶系统的传递函数是G s2，且容许误差为5%，则其调整时间为（）s1A.1B.2C.3D.414.某一系统的速度误差

11、为零，则该系统的开环传递函数可能是（）A.KB.s dKKTs 1a)( s b)C.a)D.s(ss( ss2 (s a)15. 单位反馈系统开环传递函数为G s4，当输入为单位斜坡时，其加速度误2( s 23ss2)差为（）4A.0B.0.25C.4D.16.若已知某串联校正装置的传递函数为G c ( s)s 1，则它是一种（）0.1s1A. 相位超前校正B.相位滞后校正C.相位滞后 超前校正D. 反馈校正17.确定根轨迹大致走向，一般需要用（）条件就够了。A. 特征方程B.幅角条件C.幅值条件D. 幅值条件 +幅角条件18.某校正环节传递函数Gc ( s)100s1 ，则其频率特性的奈氏

12、图终点坐标为（）10s1A.(0 ， j0)B.(1， j0)C.(1 ， j1)D.(10 ，j0)19.系统的开环传递函数为K，则实轴上的根轨迹为（）s(s 1)( s2)A.( - 2， - 1)和（ 0，）B.( - ， - 2)和 (- 1， 0)C.(0 ，1) 和(2， )D.( - ， 0)和 (1， 2)20.A 、B 是高阶系统的二个极点，一般当极点 A 距离虚轴比极点 B 距离虚轴大于 （）时，分析系统时可忽略极点A 。A.5 倍B.4倍C.3 倍D.2 倍二、填空题（每小题1 分，共10 分）21.“经典控制理论”的内容是以为基础的。22.控制系统线性化过程中，变量的偏

13、移越小，则线性化的精度。23.某典型环节的传递函数是G( s)1，则系统的时间常数是。s224.延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使发生变化。25.若要全面地评价系统的相对稳定性，需要同时根据相位裕量和来做出判断。26.一般讲系统的加速度误差指输入是所引起的输出位置上的误差。27.输入相同时，系统型次越高，稳态误差越。28.系统主反馈回路中最常见的校正形式是和反馈校正29. 已知超前校正装置的传递函数为Gc ( s)2s 1，其最大超前角所对应的频率0.32s1m。30.若系统的传递函数在右半S 平面上没有，则该系统称作最小相位系统。三、名词解释（每小题3 分，共 15 分）31.数学模型32.

14、反馈元件33.最大超调量34.频率响应35.幅值裕量四、简答题（每小题5 分，共25 分）36.开环控制系统和闭环控制系统的主要特点是什么？37.如何用实验方法求取系统的频率特性函数？38.伯德图中幅频特性曲线的首段和传递函数的型次有何关系？39.根轨迹与虚轴的交点有什么作用? 举例说明。40.系统闭环零点、极点和性能指标的关系。5五、计算题（第41、 42 题每小题 5 分，第 43 、 44 题每小题10 分，共 30 分）41.根据图示系统结构图，求系统传递函数C(s)/R(s) 。R(s) +1-2+G3( s)C(s)G (s)G (s)-+H3(s)H 1(s)42.建立图示系统的

15、数学模型，并以传递函数形式表示。y0(t)1043.已知系统的传递函数G ( s)，试分析系统由哪些环节组成并画出系统的Bodes(0.1s1)图。44.电子心率起搏器心率控制系统结构如图所示，其中模仿心脏的传递函数相当于一个纯积分环节，要求：(1) 若0 .5 ，对应最佳响应，问起搏器增益K 应取多大。(2) 若期望心速为 60 次 /min ，并突然接通起搏器， 问 1s 后实际心速为多少？瞬时的最大心速多大。自动控制原理 31.如果被调量随着给定量的变化而变化，这种控制系统叫（）A. 恒值调节系统B. 随动系统C.连续控制系统D. 数字控制系统2.与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对

16、（）进行直接或间接地测量，通过反馈环节去影响控制信号。A. 输出量B.输入量C.扰动量D. 设定量3.直接对控制对象进行操作的元件称为（）6A. 给定元件B. 放大元件C.比较元件D. 执行元件4.某典型环节的传递函数是G s1，则该环节是（）TsA. 比例环节B. 惯性环节C.积分环节D. 微分环节5.已知系统的单位脉冲响应函数是y t0.1t 2 ，则系统的传递函数是（）A. 0.2B. 0.1C. 0.1D. 0.2s3ss 2s 26.梅逊公式主要用来（）A. 判断稳定性B. 计算输入误差C.求系统的传递函数D. 求系统的根轨迹7.已知二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡，则其阻尼比

17、可能为（）A.0.6B.0.707C.0D.18.在系统对输入信号的时域响应中，其调整时间的长短是与（）指标密切相关。A. 允许的稳态误差B. 允许的超调量C.允许的上升时间D. 允许的峰值时间9.设一阶系统的传递G ( s)7，其阶跃响应曲线在t =0 处的切线斜率为（）s2A.7B.2C. 7D. 12210.若系统的传递函数在右半S 平面上没有零点和极点，则该系统称作（）A. 非最小相位系统B.最小相位系统C.不稳定系统D.振荡系统11.一般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量为（）A.0 15B.15 30C.30 60D.609012.某系统的闭环传递函数为：GB ss2k，当 k=

18、（）时，闭环系统临s 33s24s2 k界稳定。A.2B.4C.6D.813.开环传递函数为 G(s)H (s)K，则实轴上的根轨迹为（）S3 (S 4)A.( 4，)B.( 4， 0）C.( ， 4)D.( 0 ，)14.单位反馈系统开环传递函数为G s4，当输入为单位斜坡时，其加速度s2 ( s 23s2)误差为（）A.0B.0.25C.4D.15.系统的传递函数 G s5，其系统的增益和型次为（）2 (s1)( s4)sA.5 ，2B.5/4， 2C.5， 4D.5/4 ， 416.若已知某串联校正装置的传递函数为G j(s)s1 2s1 ，则它是一种（）10s1 0.2s1A. 相位滞

19、后校正B.相位超前校正C.相位滞后 超前校正D.反馈校正717.进行串联超前校正前的穿越频率c 与校正后的穿越频率c 的关系，通常是（）A.c =cB.c cC.c cC.c cD. 与c 、c 无关17.在系统中串联PD 调节器，以下那一种说法是错误的（）A. 是一种相位超前校正装置B. 能影响系统开环幅频特性的高频段13C.使系统的稳定性能得到改善D. 使系统的稳态精度得到改善18.滞后校正装置的最大滞后相位趋近（）A. - 45B.45C.-90 D.9019.实轴上分离点的分离角恒为（）A. 45B. 60C. 90D. 12020.在电压位置随动系统的前向通道中加入（）校正，使系统成

20、为II 型系统，可以消除常值干扰力矩带来的静态误差。A. 比例微分B.比例积分C. 积分微分D.微分积分21.闭环控制系统中，真正对输出信号起控制作用的是。22.系统的传递函数的分布决定系统的动态特性。23.二阶系统的传递函数 G(s)=4/(s2+2s+4)，其固有频率n。24.用频率法研究控制系统时，采用的图示法分为极坐标图示法和_图示法。d 2 x0 tdx0t2 x t xit ，则频率特性25.描述系统的微分方程为3dt 2dtG( j )。26.乃氏图中当 等于剪切频率时，相频特性距- 线的相位差叫。27.系统的稳态误差和稳态偏差相同。28.滞后校正是利用校正后的作用使系统稳定的。29.二阶系统当共轭复数极点位于45 线上时，对应的阻尼比为。30.远离虚轴的闭环极点对的影响很小。31.延迟时间32.比例